宁阳县新旧气象站各气象要素对比分析

司林静韩乾陈小霞

(1.山东省泰安农业气象试验站，山东 泰安 271000；2.宁阳县气象局，山东 泰安 271400 )

宁阳县气象站为国家一般气象观测站，区站号54913，位于山东省泰安市西南部，属暖温带半湿润季风气候区。宁阳县国家气象观测站于1959年建站，至今共迁站3次。由于当今社会经济高速发展，观测站位于旧城棚户区改造重点区域，为推进宁阳县城市规划实施，在不影响探测环境的前提下确保准确获取气象资料，更好地服务地方经济社会发展，经上级领导部门同意及给予大力支持下，于2019年1月1日迁移至新址开展业务工作。根据《国家级地面气象观测站迁建撤暂行规定》及《地面气象观测规范》的要求，于2019年1月1日—12月31日进行相关气象要素的对比观测，并进行系统的分析。

1 新旧站址地理环境比较

旧站址位于宁阳县泗店镇高家庄(郊外;平原)，位于E116°49′，N35°45′，观测场海拔高度62.2m；气压表感应部位拔海高度63.4m；风速感应器距地(平台)高度10.5m。新址位于宁阳县伏山镇十里堡村村东(郊外)，位于E116°48′，N35°48′，观测场海拔高度67.6m；气压表感应部位海拔高度68.8m；风速感应器距地(平台)高度10.5m。二者直线距离约5.0km。

2 资料来源

所用的对比分析资料均为宁阳县新旧气象站2019年各月同期气温(平均气温、极端最高气温、极端最低气温)、降水量、气压、相对湿度(平均相对湿度、最小相对湿度)、风向风速(风向频率、2min平均风速和极大风速)等观测资料。

3 气象要素对比分析

3.1 气温

3.1.1 平均气温

从图1可见，2019年新站月平均气温与旧站月平均气温相比较差异性很小。差值计算为新站与旧站平均气温之差，可以看出两站差值在0～0.5℃。7、8月两站无温差，3、4、5月新站平均气温稍高于旧站平均气温，其余月份新站平均气温偏低于旧站平均气温。年平均气温新站为14.9℃，旧站为15.0℃，新站比旧站偏低0.1℃。新站年平均最高温度为20.9℃，最低温度为9.7℃；旧站年平均最高温度为21.0℃，最低温度为9.8℃；与月平均气温变化对比结果相符。

3.1.2 极端最高、最低温度

2019年新站极端最高温度为38.1℃，出现在7月21日；极端最低温度为-10.6℃，出现在12月31日。旧站极端最高温度为38.0℃，出现在5月23日；极端最低温度为-11.1℃，出现在12月31日。各月极端最高气温出现的日期均相同，极端最高气温相差值均在1℃以内；各月极端最低气温出现的日期除7月和11月外均相同，极端最低气温相差值均在1.1℃以内。新站8月极端最高气温高于历年该月极端最高气温；旧站5月极端最高气温高于历年该月极端最高气温。

3.2 降水量

从图2可见，2019年新站月累计降水量有6个月比旧站偏多，有6个月比旧站偏少，差值变化范围在-38.9～9.2mm。1月、2月、8月、9月、10月、11月新站月累计降水量多于旧站；其余月份新站累计降水量少于旧站。7月两站的累计降水量差值最大，新站比旧站少38.9mm，10月新站比旧站累计降水量多9.2mm，其余各月累计降水量差值不明显。年累计降水量总和新站为433.7mm，旧站为470.5mm,新站比旧站偏少36.8mm。新旧站降水相差较大的7月主要降水差异来源于7月23日，主要是因为夏季对流性降水较多，局地性较强，所以会出现月降水量差距较大现象;其余月份属于大范围性降水，所以新旧站降水差异变化不明显，降水趋势基本一致。

图2 新旧站月降水量及其差值分析

3.3 气压

据统计，新站月平均气压、月平均最高(低)气压、月极端最高(低)气压均比旧站低，差值在0.4～0.9hPa，新旧站本站气压变化并不明显。月平均气压差值为0.5～0.8hPa，月平均最高气压差值为0.5～0.9hPa，月平均最低气压差值为0.4～0.9hPa。新站年平均气压1008.9hPa，旧站年平均气压1009.5hPa，新站比旧站偏低0.6hPa。月极端最高、最低气压出现的时间一致，见表1。

表1 2019年1—12月新旧站本站各月气压比较

3.4 相对湿度

从各月新旧站的平均相对湿度看，1月两站无差异，11月、12月新站比旧站要高，其余月份均低于旧站，差值在0%～5%，差别不大。月最小相对湿度，8月、11月两站无差异，12月新站比旧站要高，其余月份均比旧站低，差值在0%～2%。年平均相对湿度新站为64%，旧站为65%，两站相差1%。两站月最小相对湿度出现的时间一致,见表2。

表2 2019年1—12月新旧站相对湿度比较

3.5 风向、风速

3.5.1 风向频率

从图3可见，2019年新站最多风向为SE，频率为15%；最少风向为E，频率为2%，静风频率为5%，最多风向频率与最少风向频率差值为13%。旧站最多风向为E，频率为19%；最少风向为W，频率为2%,静风频率为8%，最多风向频率与最少风向频率差值为17%。新站与旧站风向频率差异最大风向为E，无频率差异风向为W、NE、SSE、WSW、WNW、NW 6个方位。

图3 新旧站各风向对比图

3.5.2 平均风速、极大风速

2019年各月新站月平均风速均比旧站偏大，差值变化范围在0.3～1.1m·s-1。2019年各月新站极大风速均比旧站偏大，差值变化范围在0.1～4.7m·s-1。平均风速及极大风速新站每月均比旧站偏高。

4 气象要素产生差异的原因分析

4.1 气温

两站相比，旧站温度稍微高一点，由于气温随海拔高度上升呈垂直递减变化，每100m降低0.65℃。新站海拔比旧站高5.4m,所以新站气温较旧站相比会有所下降。同时受城市热岛效应影响，旧站周围环境较新站更容易受其影响，也会导致温度稍微升高。

4.2 降水

新旧两站存在距离差，受不同天气系统影响，夏季强对流天气频繁发生而且局地性强，导致新旧站两地降水会存在明显差异。

4.3 气压

随着海拔高度的增加气压降低，而新站的气压感应部分海拔高度比旧站高5.4m，所以新站气压比旧站低，又因为两站海拔高度相差并不明显，因此，两站气压差异也不明显。

4.4 相对湿度

年平均相对湿度差异并不明显，存在差异可能受温度及周边环境影响。

4.5 风向风速

风向受周围高大建筑的影响因素较大，由于旧站位置比较偏向市里，四周高楼矗立，对风向有很大的影响，而新站位置比较偏远，四周没有高大建筑物，这也是造成新站的月平均风速、极大风速比旧站大的原因。

5 小结

综合分析新旧站址气象要素对比观测差异情况发现，新站年平均气温、年降水量、年平均相对湿度、年平均气压均比旧站偏低；新址平均风速比旧址偏大，且风向一致性差。宁阳县新旧气象站各气象要素对比观测研究分析结果，可为宁阳国家一般气象观测站的资料序列延续和订正提供参考。